沖壓模的工藝與模具設(shè)計--沖裁

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1、1沖壓:通過模具對板材施加壓力或拉力，使板材塑性成形，有時對板材施加剪切力而使板材分離從而獲得一定尺寸，形狀和性能的一種零件加工的方法。（三要素：工藝，模具，設(shè)備）沖壓模：是在冷沖壓加工中，將材料加工成零件的一種特殊工藝裝備沖壓模結(jié)構(gòu)：工藝構(gòu)件：分離工序包括落料,沖孔,切口,切邊,剖切,修整,精密,沖裁沖壓成形工序彎曲，卷圓，扭曲，拉深，變薄拉深，翻孔，翻邊，拉彎，脹形，起伏，擴口，縮口，旋壓，校形沖裁:利用模具使板料沿一定的輪廓形狀產(chǎn)生產(chǎn)生分離的沖壓工序.(包括落料,沖孔,切口,切邊,剖切,修整,精密,沖裁等)作用：?沖裁所得到的零

2、件可以用來直接作為零件使用或用于裝配部件，也可作為彎曲，拉深，成形等其他工序的毛坯沖裁過程：彈性變形階段；沖裁開始時，板料在凸模的壓力下，發(fā)生彈性壓縮和彎曲。凸模繼續(xù)下壓，板料底面相應(yīng)部分材料略擠入凹模孔口內(nèi)。板料與凸，凹模接觸處形成很小的圓角。由于凸，凹模之間有間隙存在，使板料同時受到彎曲和拉伸的作用，凸模下的板料產(chǎn)生彎曲，位于凹模上的板料開始上翹，間隙越大，彎曲和上翹越嚴重。塑性變形階段：凸模繼續(xù)下降，壓力增加，當材料內(nèi)部應(yīng)力達到屈服點時，板料進入塑性變形階段。此時凸模開始擠入板料，并將下部材料擠入凹?？變?nèi)，板料在凸，凹模刃口附近

3、產(chǎn)生塑性剪切變形，形成光亮的剪切斷面。在剪切面的邊緣，由于凸，凹模間隙存在而引起的彎曲和拉伸的作用形成圓角。隨著切刃的深入，變形區(qū)向板材的深度方向發(fā)展，擴大，應(yīng)力也隨之增加，變形區(qū)材料的硬化加劇，載荷增加，最后在凸模和凹模刃口附近達到極限應(yīng)變與應(yīng)力值時，材料便產(chǎn)生微裂紋，這就意味著破壞開始，塑性變形階段結(jié)束。斷裂分離階段：此時凸模繼續(xù)壓入，凸凹模刃口附近產(chǎn)生的微裂紋不斷向板材內(nèi)部擴展，若間隙合理，上下裂紋則相遇重合，板料被拉斷分離。由于拉斷結(jié)果，斷面上形成一個粗糙的區(qū)域。當凸模再下行，沖落部分將克服摩擦阻力從板材中推出，全部擠入凹模洞

4、口，沖裁過程到此結(jié)束。沖裁斷面分析：（1）圓角帶：這個區(qū)域的形成主要是當凸模下降，刃口剛壓入板料時，刃口附近產(chǎn)生彎曲和伸長變形，刃口附近的板材被帶進模具間隙的結(jié)果。（2）光亮帶：這個區(qū)域發(fā)生在塑性變形階段。主要是由于金屬板料產(chǎn)生塑性剪切變形時，板料在和模具的接觸中被模具側(cè)面擠光而形成的光亮垂直的斷面。（3）斷裂帶：這個區(qū)域是在斷裂階段形成的。是由刃口處的微裂紋在拉應(yīng)力的作用下，不斷擴展而形成的撕裂面，其斷面粗糙，具有金屬本色，且?guī)в行倍?。?）毛刺：是由于塑性變形階段后期，凸模和凹模的刃口切入被加工材料一定深度時，刃口正面材料被壓縮，

5、刃尖部分為高靜水壓應(yīng)力狀態(tài)，使裂紋起點不會在刃尖處發(fā)生，而是在模具側(cè)面距刃尖不遠處發(fā)生，在拉應(yīng)力作用下裂紋加長，材料斷裂而產(chǎn)生毛刺。卸料力：從凸模上將零件或廢料卸下來所需要的力稱卸料力。推件力：順著沖裁方向?qū)⒘慵驈U料從凹模腔推出的力稱推件力。頂件力：逆著沖裁方向?qū)⒘慵驈U料從凹模腔頂出的力稱頂件力。沖裁力：指在沖裁時材料對模具的最大抵抗力。1.沖裁間隙的影響對沖裁件質(zhì)量的影響；對模具壽命的影響；對沖裁力及卸料力的影響?2.間隙對沖裁件質(zhì)量的影響.?(1)間隙對沖裁件切斷面質(zhì)量的影響:①間隙過小,制件斷面中部留下撕裂面,出現(xiàn)兩個光亮帶

6、,有夾層,出現(xiàn)擠長的毛刺;②間隙適中,斷面平整光潔,毛刺小,沖裁力小;③間隙過大,光亮帶和圓角帶斜度都大,毛刺大而厚.?(2)間隙對尺寸精度的影響:?①間隙較大,落料尺寸小沖孔孔徑大;②間隙較小,落料尺寸大沖孔孔徑小?間隙對模具壽命的影響：間隙較小時，接觸壓力較大，摩擦距離較長，摩擦發(fā)熱嚴重，因此模具磨損加劇，甚至使模具與材料之間產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象。間隙過大時，板料的彎曲拉伸相應(yīng)增大，使模具刃口端面上的正壓力增大，容易產(chǎn)生崩刃或產(chǎn)生塑性變形使模具磨損加劇，降低模具壽命。同時，間隙過大，卸料力會隨之增大，也會加劇模具的磨損。4.降低沖裁力的方

7、法:①將凹凸模做成斜刃口;②多凸模沖裁時做階梯布置;③材料加熱沖裁?卸料力：從凸模上將零件或廢料卸下來所需要的力稱卸料力。推件力：順著沖裁方向?qū)⒘慵驈U料從凹模腔推出的力稱推件力。頂件力：逆著沖裁方向?qū)⒘慵驈U料從凹模腔頂出的力稱頂件力。沖裁力：指在沖裁時材料對模具的最大抵抗力。排樣：沖裁件在板，條等材料上的布置方法稱為排樣。材料的利用率：衡量排樣經(jīng)濟性，合理性的指標是材料的利用率結(jié)構(gòu)廢料：由于工件結(jié)構(gòu)形狀的需要，如工件內(nèi)孔的存在而產(chǎn)生的廢料，稱為結(jié)構(gòu)廢料。它決定于工件的形狀，一般不能改變。工藝廢料：工件之間和工件與條料邊緣之間存在的

8、搭邊，定位需要切去的料邊與定位孔，不可避免的料頭和料尾廢料，稱為工藝廢料。它決定于沖壓方式和排樣方式排樣的作用；1計算步距2確定首工位定位線3決定定距方式4計算條料寬度5計算材料利用率6計算壓力中心7確定凹?？仔偷男螤?，